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I Principi Fondamentali dell'HIIT: Scienza e Applicazione Pratica

Esplora la scienza avanzata dietro l’High-Intensity Interval Training e scopri come applicarlo efficacemente nel tuo allenamento.

Allenamento HIIT: cos'è, benefici ed esempi di allenamento

Introduzione

L'Origine dell'HIIT: Un Salto nel Passato con Per-Olof Åstrand

L’High-Intensity Interval Training (HIIT) è diventato un elemento chiave nel panorama dell’allenamento moderno, apprezzato sia dagli atleti professionisti che dagli appassionati di Fitness. Tuttavia, le sue radici affondano negli anni ’60, grazie al lavoro pionieristico del fisiologo svedese Per-Olof Åstrand. Åstrand fu tra i primi a indagare sistematicamente gli effetti degli esercizi ad alta intensità intervallati, scoprendo che brevi periodi di esercizio intenso alternati a pause di recupero potevano migliorare significativamente la capacità aerobica e anaerobica degli atleti.

Le sue ricerche hanno gettato le basi per una comprensione più profonda di come il corpo umano può rispondere a stimoli ad alta intensità intervallati, influenzando programmi di allenamento in tutto il mondo. Åstrand dimostrò che l’HIIT non solo migliora le prestazioni atletiche, ma apporta, se ben programmato e adattato, benefici sulla salute cardiovascolare generale.

il fisiologo svedese Per-Olof Åstrand.

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La Scienza Dietro l'HIIT

Fondamenti Fisiologici dell'HIIT

L’HIIT è molto più che una semplice alternanza di esercizi intensi e pause. È una metodologia di allenamento basata su principi fisiologici solidi, che coinvolgono complessi meccanismi energetici e adattamenti corporei.

Metabolismo Energetico: Sinergia tra Sistemi Aerobici e Anaerobici

Durante l’HIIT, il corpo sfrutta simultaneamente i sistemi energetici anaerobico alattacido, anaerobico lattacido e aerobico ossidativo. Quindi, va ricordato che, per quanto spesso ci si riferisca alla matrice predominante di un particolare sistema energetico (allenamenti “lattacidi”, allenamenti “ossidativi” e così via), in realtà si dovrebbe parlare di predominanza, visto che rimangono sempre attivi tutti (tranne casi estremi). Vediamoli insieme:

  • Sistema Anaerobico Alattacido (ATP-PCr): Fornisce energia immediata per sforzi massimali di breve durata (circa 10-15 secondi). Utilizza le riserve di ATP e fosfocreatina presenti nei muscoli senza la produzione di lattato.
  • Sistema Anaerobico Lattacido (Glicolisi Anaerobica): Entra in gioco durante attività ad alta intensità che durano dai 15-30 secondi ai 90-120 secondi (su questo range così ampio ci torneremo in un articolo dedicato in futuro). Decompone il glucosio senza ossigeno, producendo energia e lattato come sottoprodotto subito disponibile.
  • Sistema Aerobico Ossidativo (glicolisi Aerobica): Predomina durante le fasi di recupero e negli intervalli più lunghi. Utilizza ossigeno per ossidare carboidrati e grassi, fornendo energia sostenuta.

Questa sinergia permette di allenare efficacemente sia la capacità anaerobica che quella aerobica. L’alternanza di intensità elevate e recuperi incompleti ma utili a ripetere uno stimolo ad alta intensità (quindi parlare di “recuperi brevi” è un errore) stimola adattamenti metabolici unici, come l’aumento della capacità tampone dei muscoli e l’efficienza nell’utilizzo del lattato come fonte energetica.

Adattamenti Cardiovascolari e Respiratori

L’HIIT induce adattamenti significativi nel sistema cardiovascolare:

  • Ipertrofia Eccentrica del Ventricolo Sinistro: L’aumento del volume della cavità ventricolare sinistra consente al cuore di pompare una maggiore quantità di sangue per battito, migliorando il volume di eiezione sistolico, riducendo di conseguenza la frequenza cardiaca a riposo.
  • Aumento della Capillarizzazione Muscolare: La formazione di nuovi capillari nei muscoli migliora la perfusione sanguigna (comunemente detto “pump” o “iperemia”), facilitando il trasporto di ossigeno e nutrienti alle fibre muscolari.
  • Densità Mitocondriale Accresciuta: Un maggior numero di mitocondri nelle cellule muscolari aumenta la capacità di produrre ATP attraverso il metabolismo aerobico, migliorando la resistenza.


A livello respiratorio:

  • Capacità Vitale Forzata Migliorata: L’allenamento ad alta intensità rafforza i muscoli respiratori (scaleno, sternocleidomastoideo, piccolo pettorale e muscolo dentato anteriore), aumentando il volume d’aria che i polmoni possono inspirare ed espirare.
  • Massima Ventilazione Volontaria Aumentata: La capacità di ventilare rapidamente e profondamente è essenziale durante gli sforzi intensi e viene potenziata con l’HIIT.

Questi adattamenti combinati migliorano l’efficienza del sistema cardiorespiratorio, consentendo performance superiori e una migliore tolleranza all’esercizio intenso. 

Cosa vuol dire cardio HIIT?

Risposte Endocrine e Molecolari

L’HIIT non coinvolge solo sistemi energetici e cardiovascolari, ma influenza anche l’ambiente endocrino e molecolare del corpo:

  • Secrezione Ormonale: L’HIIT stimola la produzione di ormoni anabolici come il fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF), che supporta la crescita e la sopravvivenza dei neuroni, e l’ormone della crescita (GH), che promuove la sintesi proteica e il metabolismo dei grassi.
  • Aumento dell’Adiponectina: Questo ormone, prodotto dal tessuto adiposo, migliora la sensibilità all’insulina e ha effetti anti-infiammatori, contribuendo alla salute metabolica.
  • Espressione Genica Potenziata: L’HIIT aumenta l’espressione di geni come PGC-1α, che regola la biogenesi mitocondriale e l’ossidazione degli acidi grassi.
  • Attivazione di AMPK e Sirtuine: Queste molecole fungono da sensori energetici cellulari, regolando l’omeostasi energetica e promuovendo processi di riparazione e longevità cellulare.

Questi cambiamenti molecolari contribuiscono a migliorare la composizione corporea, aumentare la resistenza allo stress ossidativo e promuovere una migliore salute generale.

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Applicazione Pratica dell'HIIT

HIIT Oltre il Cardio: Un Approccio Completo all'Allenamento

Spesso l’HIIT viene associato unicamente all’allenamento cardiovascolare, ma la sua applicazione va ben oltre. Può essere integrato in programmi di resistenza muscolare, agilità, coordinazione e potenza.

Esempi di Protocolli HIIT Multi-Modali

  • Sprint con Sovraccarico:
    • Descrizione: Gli atleti eseguono sprint massimali per 20-30 secondi indossando giubbotti zavorrati o trainando slitte con sovraccarichi.
    • Benefici: Aumenta la potenza anaerobica, la forza delle gambe e migliora la capacità di accelerazione e/o mantenimento della velocità.
  • Sedute con Pesi Liberi:
    • Descrizione: Sequenze di esercizi multiarticolari come squat, stacchi, military press  eseguiti ad alta intensità con carichi moderati, intervallati da recuperi passivi con rapporto lavoro-recupero da 1:1 a 1:4 (a seconda del carico utilizzato).
    • Benefici: Combina i vantaggi dell’allenamento di resistenza con quelli cardiovascolari, migliorando forza e resistenza muscolare.
  • Pliometria Avanzata:
    • Descrizione: Esecuzione di esercizi esplosivi come box jumps, broad jumps (salti in lungo), burpees e plyo push-ups in intervalli di lavoro di 30-60 secondi, seguiti da recuperi brevi.
    • Benefici: Migliora la potenza muscolare, l’agilità e la coordinazione neuromuscolare.

Questi protocolli possono essere adattati in base al livello dell’atleta e agli obiettivi specifici, rendendo l’HIIT estremamente versatile.

Allenamento HIIT cardio, cos'è?

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Personalizzazione e Progressione dell'HIIT

L’efficacia dell’HIIT risiede anche nella sua capacità di essere personalizzato:

  • Adattamento al Livello di Fitness: I principianti possono iniziare con intensità e durate minori, aumentando gradualmente man mano che la loro capacità aerobica e anaerobica migliora.
  • Modulazione dei Parametri: Variando la durata degli intervalli di lavoro e recupero, l’intensità relativa e il tipo di esercizi, è possibile focalizzarsi su adattamenti specifici come la potenza anaerobica o la capacità aerobica.
  • Progressione Programmata: Implementare una progressione intelligente è fondamentale. Ad esempio, riducendo gradualmente i tempi di recupero o aumentando l’intensità degli esercizi per evitare plateau e stimolare continuamente l’organismo.

Un allenamento ben progettato deve tenere conto delle esigenze individuali, degli obiettivi e delle eventuali limitazioni fisiche.

Benefici Complessivi dell'HIIT

Efficienza Temporale e Adattamenti Fisiologici

Uno dei vantaggi più apprezzati dell’HIIT è la sua efficienza temporale. Studi scientifici hanno dimostrato che sessioni di HIIT di soli 20 minuti (escluse le fasi di riscaldamento sia specifico che a-specifico e cool down finale) possono produrre adattamenti fisiologici comparabili o superiori a quelli ottenuti con allenamenti tradizionali di lunga durata.

  • Miglioramenti del VO₂max: L’HIIT aumenta significativamente il massimo consumo di ossigeno, un indicatore chiave della capacità aerobica, del livello di fitness e della capacità ossidativa generale. Il VO₂max è molto legato alla genetica di un essere umano ma, grazie all’allenamento, può essere migliorato fino al 25% e questo rappresenta un enorme beneficio soprattutto per la salute.
  • Aumento della Soglia Anaerobica: Consente di sostenere sforzi intensi più a lungo prima dell’accumulo eccessivo di lattato. Biologicamente gli esseri umani sono sistemi pluricellulari aerobici, stimolare il ritardo nell’insorgenza del punto di soglia Anaerobica significa migliorare indirettamente lo stato Aerobico di base e quindi tutta una serie di benefici sulla salute generale.
  • Miglioramento dell’Economia di Corsa: Riduce il costo energetico a una data velocità, migliorando l’efficienza dell’atleta. Questo accresce, in un disegno più ampio tra cui l’applicazione in qualsiasi altro sport, il mantenimento della tecnica di qualsiasi esercizio senza apporre compensi motori rischiosi per continuare il gesto tecnico stesso. 

Benefici Metabolici e sulla Composizione Corporea

L’HIIT ha effetti positivi anche sul metabolismo basale e sulla composizione corporea:

  • Riduzione del Grasso Viscerale: Studi hanno evidenziato una diminuzione significativa del grasso addominale, correlato a rischi cardiovascolari e qualità della vita in generale. Anche e soprattutto a livello comportamentale.
  • Aumento della Massa Muscolare Magra: Gli esercizi ad alta intensità stimolano la sintesi proteica muscolare. Le regole e i principi scientifici da applicare saranno i medesimi di attività come il bodybuilding nate per questo scopo.
  • Miglioramento della Sensibilità all’Insulina: L’HIIT contribuisce a regolare i livelli di glucosio nel sangue, riducendo il rischio di diabete di tipo 2 e/o migliorandone la gestione.

Trasferibilità a Diverse Discipline Sportive

L’HIIT è applicabile a una vasta gamma di sport:

  • Sport di Squadra: Migliora la capacità di eseguire sforzi intensi ripetuti, essenziale in discipline come calcio, basket e rugby.
  • Arti Marziali e Sport da Combattimento: Aumenta la resistenza anaerobica e la capacità di recupero tra round.
  • Atletica Leggera: Beneficia sia gli sprinter che i mezzofondisti, migliorando velocità e resistenza sia a livello centrale che periferico.

Considerazioni Finali

Implementare l'HIIT nel Tuo Allenamento

Per integrare efficacemente l’HIIT nel tuo programma:

  • Valutazione Preliminare:
    • Test da Campo: Come il test di Leger (Beep Test) o il test di Wingate per determinare la capacità aerobica e anaerobica.
    • Test performativi: Come i TM test per determinare il carico da utilizzare o i test da 60” o da 120” per determinare la capacità aerobica su soggetti principianti.
    • Analisi delle Esigenze: Identificare gli obiettivi specifici e le aree di miglioramento.
  • Pianificazione Personalizzata:
    • Periodizzazione: Suddividere l’allenamento in fasi (ad esempio, preparatoria, competitiva, di recupero) per massimizzare gli adattamenti.
    • Selezione degli Esercizi: Scegliere esercizi che siano pertinenti allo sport praticato o agli obiettivi individuali.
  • Monitoraggio e Adattamento:
    • Utilizzo di Tecnologie: Cardiofrequenzimetri, GPS e applicazioni possono aiutare a monitorare l’intensità e il carico di lavoro.
    • Test di controllo: Standardizzare e ripetere i test iniziali per determinare l’andamento dei mesocicli e apporre le modifiche necessarie.
    • Feedback Continuo: Registrare sensazioni soggettive, affaticamento e prestazioni per adattare il programma in modo dinamico.

Prevenzione degli Infortuni e Recupero

L’HIIT è altamente impegnativo e richiede attenzione per evitare infortuni:

  • Riscaldamento Adeguato: Essenziale per preparare muscoli e articolazioni allo sforzo intenso.
  • Tecnica Corretta: Fondamentale durante l’esecuzione di esercizi ad alta intensità per prevenire traumi e raggiungere le soglie di intensità adatte.
  • Riposo Adeguato: La brevità delle sedute non deve indurre a un’eccessiva frequenza. Programmare sempre, soprattutto agli inizi, una ciclizzazione settimanale di allenamento/riposo.
Questo non significa che sia “per pochi”, l‘HIIT lo possono fare tutti!
L’avvertimento riguarda chi vuole autogestirsi o affidarsi a chi NON ha esperienza sia di studio che di pratica.

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Conclusione Finale

L’HIIT rappresenta un metodo di allenamento scientificamente validato che offre benefici multidimensionali. Non si tratta solo di un modo per migliorare la forma fisica generale, ma di uno strumento potente per raggiungere obiettivi specifici in termini di performance atletica, composizione corporea e salute metabolica.

Implementando correttamente i principi fondamentali dell’HIIT e personalizzando l’approccio in base alle esigenze individuali, è possibile elevare la qualità dell’allenamento e ottenere risultati superiori in tempi più brevi rispetto ai metodi tradizionali.

Ricorda che l’HIIT è impegnativo e richiede una pianificazione accurata. Consultare professionisti qualificati e formarsi adeguatamente è fondamentale per sfruttare appieno il potenziale di questa metodologia e garantire allenamenti sicuri ed efficaci.

Fonti Scientifiche

  1. Åstrand, P. O. (1955). “Experimental Studies of Physical Working Capacity in Relation to Sex and Age.” Munksgaard, Copenhagen.
    https://www.nature.com/articles/176922a0
  2. Buchheit, M., & Laursen, P. B. (2013). “High-intensity interval training, solutions to the programming puzzle.” Sports Medicine, 43(5), 313-338.
    https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23539308/
  3. Gibala, M. J., et al. (2006). “Short-term sprint interval versus traditional endurance training: similar initial adaptations in human skeletal muscle and exercise performance.” The Journal of Physiology, 575(3), 901-911.
    https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1995688/
  4. Laursen, P. B., & Jenkins, D. G. (2002). “The scientific basis for high-intensity interval training: optimising training programmes and maximising performance in highly trained endurance athletes.” Sports Medicine, 32(1), 53-73.
    https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11772161/
  5. MacInnis, M. J., & Gibala, M. J. (2017). “Physiological adaptations to interval training and the role of exercise intensity.” The Journal of Physiology, 595(9), 2915-2930.
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  1. Weston, M., Taylor, K. L., Batterham, A. M., & Hopkins, W. G. (2014). “Effects of Low-Volume High-Intensity Interval Training (HIT) on Fitness in Adults: A Meta-Analysis of Controlled and Non-Controlled Trials.” Sports Medicine, 44(7), 1005-1017. DOI: 10.1007/s40279-014-0180-z
    https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24743927/
  2. Stöggl, T. L., & Björklund, G. (2017). “High Intensity Interval Training Leads to Greater Improvements in Acute Heart Rate Recovery and Anaerobic Power as High Volume Low Intensity Training.” Frontiers in Physiology, 8, 562. DOI: 10.3389/fphys.2017.00562
    https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28824457/

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